Einfluss verschiedener Spülprotokolle auf die Verbundfestigkeit. von Calciumsalicylat- und Zinkoxideugenol-basierten Sealern. zum Wurzelkanaldentin

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1 Einfluss verschiedener Spülprotokolle auf die Verbundfestigkeit von Calciumsalicylat- und Zinkoxideugenol-basierten Sealern zum Wurzelkanaldentin Der Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg zur Erlangung des Doktorgrades Dr. med. dent. Vorgelegt von Tsanko Ivanov Yovev aus Troyan

2 Als Dissertation genehmigt von der Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Vorsitzender des Promotionsorgans: Gutachter: Gutachter: Prof. Dr. Dr. h.c. J. Schüttler Prof. Dr. Roland Frankenberger Prof. Dr. Anselm Petschelt Tag der mündlichen Prüfung:

3 Meinem Bruder Marin und meinen Eltern in Dankbarkeit gewidmet

4 Inhaltsverzeichnis 1 Zusammenfassung Summary Einleitung Literaturübersicht Die chemo-mechanische Wurzelkanalbehandlung Wurzelkanalaufbereitung Die Schmierschicht Die Wurzelkanalspülungen und ihre Eigenschaften Die Wurzelkanalfüllung Frakturgefahr nach Wurzelkanalbehandlung Stabilisierung von geschwächter Zahnhartsubstanz Fragestellung Material und Methode Untersuchte Materialien Auswahl und Vorbereitung der Probenzähne Herstellung der Klötzchen Vorbereitung der Stahl-Spreader Abschließende Spülung und Befestigung der Spreader Messreihe Statistische Auswertung Ergebnisse...40

5 7.1 Zwischengruppen-Ergebnisse Ergebnisse zum Sealer Apexit Plus Ergebnisse zum Sealer Pulp Canal Sealer Diskussion Diskussion der Methodik Diskussion der Ergebnisse Schlussfolgerung Literaturverzeichnis Abkürzungsverzeicchnis Tabellen- und Abbildungsverzeichniss Anhang...72

6 1 1 Zusammenfassung 1.1 Hintergrund und Ziele Die Wurzelkanalbehandlung umfasst die Aufbereitung, die Desinfektion und die Füllung des Wurzelkanalsystems. Als Standardmethode der Wurzelkanalfüllung wird heute ein Kernmaterial in Kombination mit einem Sealer verwendet [169, 234]. Eine erwünschte Eigenschaft des Wurzelfüllmaterials ist eine gewisse Adhäsion sowohl zum Dentin als auch zum Kernmaterial, welches üblicherweise Guttapercha ist. Der Sealer sollte auch eine Kohäsionskraft besitzen, um die Obturation zusammenzuhalten [190]. Ziel dieser In-vitro-Studie war es, den Einfluss verschiedener Spülprotokolle auf die Verbundfestigkeit des Zinkoxid-Eugenol basierenden Pulp Canal Sealer und des auf Calciumsalicylat basierenden Sealers Apexit Plus zum Wurzelkanaldentin zu untersuchen. 1.2 Material und Methode In dieser Studie wurden 80 einkanalige kariesfreie Wurzeln extrahierter humaner Zähne ohne endodontische Vorbehandlung herangezogen. Die Kronen wurden in Höhe des Pulpakammerbodens abgetrennt und jeder Kanal wurde bei einer Arbeitslänge von 8 mm maschinell mittels EndoStepper (S.E.T, Olching, Deutschland) und FlexMaster -Instrumenten (VDW, München, Deutschland) unter NaOCl-Spülung (3%) bis.02/#60 aufbereitet. Die Zähne wurden auf zwei Gruppen (Pulp Canal Sealer- und Apexit Plus-Gruppen) und je vier Untergruppen (A-D) gleichmäßig aufgeteilt (n=10). Die Untergruppen unterschieden sich in den angewandten Spülprotokollen: Gruppe A: NaOCl (3%), B: NaOCl (3%) + Zitronensäure (40%), C: NaOCl (3%) + Zitronensäure (40%) + Ethanol (70%), D: NaOCl (3%) + Zitronensäure (40%) + Natriumascorbat (10%) + Aqua dest. Nach Trocknung der Wurzelkanäle mit Papierspitzen erfolgte das Einbringen des jeweiligen Sealers (Pulp Canal Sealer und Apexit Plus) und eines experimentellen Stahl-Spreaders, welcher auf die Größe.02/#55 gekürzt war. Nach einer Lagerung

7 2 im Wärmeschrank bei 37 C/100% Luftfeuchtigkeit, wurden die Einzelproben mittels Zugversuchs durch eine Universalprüfmaschine bis zum Versagen belastet. 1.3 Ergebnisse Die Wahl des Sealers hatte einen signifikanten Einfluss auf das Ergebnis (ANOVA, p<0,001). In der Apexit Plus-Gruppe führte kein Spülprotokoll zu Haftwerten, die sich gegenüber allen übrigen Untergruppen signifikant unterschieden. Der höchste Mittelwert (0,407±0,179 MPa) in dieser Gruppe zeigte sich nach einer Entfernung der Schmierschicht mittels Spülung mit Zitronensäure (Gruppe 1B). Den schwächsten Haftverbund zum Dentin (Mittelwert 0,252±0,097 MPa) wies die Spülung mit NaOCl, Zitronensäure und Alkohol auf (Gruppe 1C). Die Entfernung der Schmierschicht führte zu signifikant geringeren Werten für die Verbundfestigkeit von Pulp Canal Sealer. Zu den höchsten Haftwerten (Mittelwert 2,346±0,568), die signifikant höher als die in den anderen Untergruppen waren, führte die alleinige Natriumhypochlorit-Spülung in der Gruppe 2A. Die geringsten Haftwerte wies die Spülung mit Zitronensäure und ohne Alkohol (Gruppe 2B) auf (Mittelwert 0,402±0,342 MPa). 1.4 Schlussfolgerungen Die Entfernung der Schmierschicht in der Pulp Canal Sealer-Gruppe führt zu geringeren Haftwerten. Pulp Canal Sealer verhält sich somit gegensätzlich zu fast allen anderen Wurzelkanalsealern, bei denen nach Schmierschichtentfernung in der Regel eine Verbesserung der Haftwerte festzustelen ist. Apexit wies insgesamt sehr geringe Haftwerte zum Wurzelkanaldentin auf.

8 3 2 Summary 2.1 Objectives Root canal treatment includes shaping, disinfection and filling of the root canal system. The obturation is performed using a core material in combination with a root canal sealer [169, 234]. The root canal sealer should have adhesive strength to both dentine and core material, which is usually gutta-percha. The sealer should also have cohesive strength [190]. The aim of this in vitro study was to investigate the influence of different irrigation protocols on the bond strength of the zinc oxide eugenol-based sealer, Pulp Canal Sealer and the calcium salicylate-based sealer Apexit Plus to root canal dentin. 2.2 Materials and methods In this study 80 extracted mature human roots with one canal were used, which were free of caries and without previous endodontic treatment. The crowns were separated at the height of the pulp chamber floor and every canal was prepared to.02/#60 at a working length of 8 mm with EndoStepper (S.E.T, Olching, Germany) and FlexMaster instruments (VDW, Munich, Germany) under NaOCl irrigation (3%). The teeth were divided into two groups (Pulp Canal Sealer and Apexit Plus groups) and four subgroups each (A-D) (n=10). The subgroups differed in their irrigation protocols: group A: NaOCl (3%), B: NaOCl (3%) + citric acid (40%), C: NaOCl (3%) + citric acid (40%) + ethanol (70%), D: NaOCl (3%) + citric acid (40%) + sodium ascorbate (10%) + distilled water. After drying of the root canals with paper points the insertion of the sealer and the experimental spreader adjusted to a size.02/#55 was performed. The teeth were stored in a wet chamber at 37 C. For testing the specimens were mounted in a universal testing machine. Shear bond strength was measured by pulling the spreader out of the root canal.

9 4 2.3 Results The choice of the sealer had a significant influence on the results (ANOVA, p<0,001). Within the Apexit Plus group no irrigation protocol led to bond strength values which significantly differed from the values of the remaining subgroups. The highest bond strength (mean: 0.407±0.179 MPa) for Apexit Plus was achieved after removal of the smear layer with citric acid (group 1B). The irrigation with NaOCl, citric acid and ethanol resulted in the weakest bond strength to dentine (mean: 0.252±0.096 MPa, group 1C). The removal of the smear layer led to significantly lower values for the bond strength of Pulp Canal Sealer whereas the sole irrigation with sodium hypochlorite led to the highest bond strength values (mean: 2.346±0.568) which were significantly higher than those of the other subgroups. Irrigation with citric acid and without ethanol (group 2B) showed the weakest shear bond strength (mean: 0.402±0.342 MPa). 2.4 Conclusions The removal of the smear layer in the Pulp Canal Sealer group led to lower bond strength values. Pulp Canal Sealer behaves therefore contradictorily to almost all other root canal sealers, which show a better bond strength to the root canal dentin after smear layer removal. Apexit generally showed very low shear bond strength to root canal dentin.

10 5 3 Einleitung Die modernen Methoden der endodontischen Therapie basieren auf mechanischer Aufbereitung, chemischer Desinfektion und bakteriendichtem Verschluss des Wurzelkanalsystems mit einem Wurzelkanalfüllungsmaterial. Das mechanische Debridement entfernt das Pulpagewebe aus den Wurzelkanälen. Auch infiziertes Dentin wird entfernt, wo es möglich ist, und der Kanal wird so ausgeformt, dass er eine Obturation mit üblichen Instrumenten und Kernmaterialien bzw. Stiften erlaubt. Ein Wurzelkanal weist in den seltensten Fällen eine gerade und runde Morphologie auf, sondern besteht vielmehr aus einem verzweigten System mit mehreren akzessorischen Seitenkanälen. Aus diesem Grund ist es allein mit der mechanischen Wurzelkanalaufbereitung nicht möglich, alle Bereiche des Endodonts ausreichend zu bearbeiten [227, 243]. Eine chemische Spülung des Wurzelkanals gilt daher als unabdingbare Notwendigkeit für eine gute Desinfektion und eine saubere Oberfläche für die nachfolgende Obturation. Als Goldstandard für die Wurzelkanalfüllung gilt eine Kombination von Guttapercha mit einer Wurzelkanalfüllpaste [180]. Adhäsion sowohl zum Wurzelkanaldentin, als auch zu dem Kernmaterial, ist eine der gewünschten Eigenschaften eines Sealers. Die Fähigkeit der Wurzelfüllpasten am Dentin und an der Guttapercha anzuhaften, könnte in eine bessere Versiegelung des Kanals resultieren, was automatisch zu einer Reduktion der Undichtigkeiten in den klinischen Situationen führen wird. Die Adhäsion soll auch die Stabilität der Wurzelkanalfüllung verbessern, zum Beispiel während der Präparation einer Stiftkavität. Durch die Wurzelkanalaufbereitung und Entfernung statisch wichtiger Strukturen wird ein Zahn erheblich geschwächt. Eine wichtige Behandlungsaufgabe ist deshalb eine Stabilisierung des geschwächten Zahnes. Diese kann zum einen durch restaurative Maßnahmen erreicht werden, zum anderen trägt eine Wurzelkanalfüllung mit hohem Dentin-Haftverbund zur Stabilisierung der restlichen Zahnsubstanz bei [17, 122, 139, 166]. Einige Studien haben die Adhäsion verschiedener Sealer zum Dentin und zur Guttapercha untersucht [23, 99, 168, 169, 178, 189]. Obwohl die American Dental Association [5] eine Reihe von Regeln und Tests zur Untersuchung der physikali-

11 6 schen Eigenschaften von Sealern ausgefertigt hatte, sind Adhäsionstests noch nicht standardisiert worden, weil kein Konsens bezüglich der Testparameter unter den Forschern erreicht wurde. Darüber hinaus haben die abweichenden Ergebnisse, die in den Studien erzielt wurden, und die Schwierigkeiten, die bei der Untersuchung von Materialien mit großer Plastizität (Guttapercha und Resilon) oder von Materialien mit hohen Elastizitätsmodulen (Wurzelaufbaustifte) auftreten dazu geführt, dass unterschiedliche Methoden zur Untersuchung von Haftkräften von Sealern zum koronalen oder zum Wurzeldentin entwickelt wurden [49, 80, 100, 189, 195, 196]. Ziel dieser Arbeit war es, die Verbundfestigkeit von Pulp Canal Sealer, einem auf Zinkoxid-Eugenol basierenden Sealer, und von Apexit Plus, einem auf Calciumsalicylat basierenden Sealer, am Wurzelkanaldentin in Abhängigkeit von der chemischen Vorbehandlung des Dentins durch eine bestimmte Abfolge verschiedener Spülprotokolle zu beurteilen.

12 7 4 Literaturübersicht 4.1 Die chemomechanische Wurzelkanalbehandlung Das Hauptziel der Wurzelkanalaufbereitung ist das mechanische Debridement des Wurzelkanalsystems und die Schaffung eines Raums für die Zuführung von antimikrobiellen Substanzen. Außerdem erleichtert ein gut geformtes Wurzelkanalsystem die richtige Platzierung einer dichten Wurzelkanalfüllung, damit eine Rekolonisation des Wurzelkanals durch orale Mikroflora verhindert wird [175]. Da das Endodont eine komplexe Anatomie mit zahlreichen Verästelungen aufweist, wird die Bedeutung der zusätzlichen Anwendung von Spüllösungen ersichtlich, da es immer Bereiche des Wurzelkanals gibt, die nicht von den Instrumenten erreicht werden können. Die gründliche Irrigation des Wurzelkanalsystems während der Instrumentierung ist ein wesentlicher Teil des Prozesses, das Kanalsystem von Gewebe, Bakterien, Bakterienprodukten und Dentindebris zu befreien Wurzelkanalaufbereitung Die Wurzelkanalaufbereitung ist eine der wichtigsten Komponenten der Wurzelkanalbehandlung und steht direkt in Verbindung mit den darauffolgenden Desinfektion und Füllung des Wurzelkanals [154]. Das Ziel der Wurzelkanalaufbereitung ist das Instrumentieren (sog. Shaping) des Wurzelkanals mit einem kontinuierlichen Taper, mit dem kleinsten Durchmesser am Apex und mit dem größten Durchmesser am Orificium, damit eine effektive Spülung und eine suffiziente Füllung des Wurzelkanals möglich sind. Es wurden viele Instrumente empfohlen, aber nur wenige scheinen in der Lage zu sein, die primären Ziele der Wurzelkanalaufbereitung zu erfüllen [174]. Heutzutage stehen dem Behandler 3 Möglichkeiten zur Wurzelkanalaufbereitung: 1. Handaufbereitung: a) mit Stahlinstrumenten b) mit Instrumenten aus Nickel-Titan-Legierung 2. maschinelle Aufbereitung mit rotierenden NiTi-Instrumenten

13 8 3. Aufbereitung mit schall- bzw. ultraschallaktivierten Instrumenten Die Nickel-Titan-Legierung (NiTi) wurde in den späten 80er Jahren für die Produktion von endodontischen Instrumenten vorgestellt [220]. Im Vergleich zu Stahlinstrumenten sind NiTi-Instrumente flexibler und resistenter gegen Torsionsfrakturen [19]. Im letzten Jahrzehnt wurde die Wurzelkanalaufbereitung mit rotierenden NiTi- Instrumenten zunehmend populärer, da sie den schwierigen und zeitaufwändigen Prozess der Aufbereitung erleichtert und die Qualität der Wurzelkanalaufbereitung verbessert. Es wurde gezeigt, dass rotierende NiTi-Instrumente in der Lage sind, den Kanalverlauf sogar in stark gekrümmten Kanälen zu erhalten [171, 172, 202]. Experimentelle Ergebnisse haben bewiesen, dass NiTi-rotierende Systeme weniger Kanal- Verlagerungen (sog. transportation ) verursachen und eine besser zentrierte und konischere Aufbereitung erzeugen [81, 155, 160, 173, 198, 212]. Die zur Zeit verfügbaren rotierenden NiTi-Instrumente variieren beträchtlich hinsichtlich ihrer Designs, wobei vor allem Variationen für Taper und Spitzen vorgestellt worden sind [20]. Das Schaft-Design kann nach dem Taper in 2 Kategorien aufgeteilt werden: progressiv oder konstant. Es ist berichtet worden, dass Instrumente mit einem progressiven Taper die Wurzelkanäle schneller aufbereiten können als Instrumente mit einem konstanten Taper [215]. Die Vorteile der schall- bzw. ultraschallaktivierten Instrumente bestehen in der Reinigung und Desinfektion der Wurzelkanale, in der Entfernung von Stiften und Instrumenten und in der initialen Präparation und Suche nach Wurzelkanälen unter dem Operations-Mikroskop Die Schmierschicht Die Schmierschicht wurde von der American Association of Endodontist in 2003 als einen oberflächlichen Film aus Debris bezeichnet, der auf Dentin oder anderen Oberflächen nach Instrumentation mit rotierenden oder Handinstrumenten zu liegen kommt. Die Schmierschicht besteht aus anorganischen, verkalkten Geweberesten und aus organischen Elementen wie Pulparesten, Bakterien, Blutzellen, Odontoblasten und anderen [24, 45, 111, 126, 132] und wurde erstmals 1975 von McComb und Smith beschrieben. Charakteristisch ist die 1-3 μm dicke Schicht, wel-

14 9 che im Rasterelektronenmikroskop eine amorphe, unregelmäßig geformte, körnige Struktur aufweist [24, 28, 36, 40, 79, 125, 149, 169]. Der Einfluss der Schmierschicht auf den Erfolg einer endodontischen Behandlung wird nach wie vor kontrovers diskutiert. Einige Authoren vermuten, dass die Anwesenheit der Schmierschicht die Dentinpermeabilität und damit die bakterielle Penetration in die Dentintubuli reduziert [42, 66]. Andere argumentieren damit, dass die Schmierschicht die Penetration der Wurzelkanalspülungen und der medikamentösen Einlagen verhindern kann, so dass sie die infizierten Dentintubuli nicht erreichen können. Außerdem stellt die Schmierschicht ein Hindernis für die komplette Obturation des Wurzelkanals dar [10, 40, 78, 179, 197, 206, 221]. Weiterhin kann eine infizierte Schmierschicht, die Bakterien und nekrotisches Gewebe enthält, als Substrat für die Bakterien fungieren, die so die Dentintubuli tiefer penetrieren können [71]. Für manche Materialien (AH-Plus, AH 26, Tubli-Seal, Ketac-Endo) ergab sich beim Belassen oder Entfernen der Schmierschicht kein Unterschied für die Dichtigkeit der Sealer [204]. Heute besteht weitgehend Übereinstimmung darin, dass die Schmierschicht im Rahmen der Wurzelkanalbehandlung entfernt werden soll [16, 28, 37, 40, 112, 113, 121, 151, 168, 214, 235]. Um die Schmierschicht zu entfernen, ist eine Kombination aus verschiedenen Spüllösungen anzuwenden. Natriumhypochlorit löst die organischen Bestandteile, wohingegen Chelatbildner, wie EDTA oder Säuren (z. B. Zitronensäure), die anorganischen Partikel auflösen können [40] Die Wurzelkanalspülungen und ihre Eigenschaften In der Vergangenheit wurden viele Präparate in deren wässrigen Lösungen als Wurzelkanalspülungen empfohlen, unter anderen inerte Substanzen wie die Kochsalzlösung oder sogar hochtoxische Biozide wie Formaldehyd [89]. Heutzutage gibt es eine große Auswahl verschiedener Spüllösungen auf den Markt, von denen sich allerdings nur einige durchgesetzt haben. Allgemein sind folgende Anforderungen an Spüllösungen zu stellen [240]: - breites antimikrobielles Spektrum und hohe Effektivität gegen anaerobe und fakultativ anaerobe Mikroorganismen, die in Biofilmen organisiert sind - Auflösung von nekrotischem Pulpagewebe

15 10 - Inaktivierung von Endotoxinen - Verhinderung der Ausbildung einer Schmierschicht während der Instrumentierung des Wurzelkanals oder Auflösung der Schmierschicht, wenn schon vorhanden - nicht toxisch gegenüber vitalem Gewebe - geringes Allergiepotential Die Spülung erfolgt mit Einwegspritzen mit stumpfen Kanülen. Sie ist nur dann effektiv, wenn die Aufbereitung des Kanals ein Vorschieben der Spülkanüle erlaubt. Dies ist erst ab einer Aufbereitungsgröße von ISO 35 bis ISO 40 möglich, da die Spülkanülen selbst einen Durchmesser von 0,3 bis 0,4 mm aufweisen. Da aber keine Spüllösung allein organische und anorganische Anteile entfernen kann, ist eine kombinierte Anwendung in Form von Wechselspülungen empfehlenswert. Natriumhypochlorit (NaOCl) Natriumhypochlorit gilt als die ideale Spüllösung während der Aufbereitung, weil sie eine starke antimikrobielle und proteolytische Aktivität besitzt [233]. Anders als andere Spülungen hat NaOCl die einzigartige Fähigkeit, nekrotisches Gewebe [142] sowie die organischen Bestandteile der Schmierschicht [15] aufzulösen. NaOCl wird für die Irrigation der Wurzelkanäle in Konzentrationen zwischen 0.5 % bis 5.25 % verwendet. Meinungsverschiedenheiten bestehen über die optimale Konzentration von NaOCl-Lösungen, die in der endodontischen Behandlung verwendet werden. Obwohl sich die bakterizide Wirkung und Gewebsauflösungskapazität mit der steigenden Konzentration von NaOCl verbessern [162, 238], erhöhen sich andererseits die Gewebstoxizität und das Ätzpotential [107]. NaOCl, das in Kombination mit Zitronensäure verwendet wird, fördert die Chlorgas-Abgabe [14]. Natriumhypochlorit in hohen Konzentrationen ist äußerst toxisch zu vitalem Gewebe [39, 72, 152, 238] und verursacht Hämolyse, Ulzerationen, Hemmung der Migration von neutrophilen Granulozyten, Schädigung der endothelialen Zellen und der Fibroblasten, Schwäche des Nervus facialis und Nekrose nach einem Herauspressen während der endodontischen Behandlung [107, 152, 226]. Außerdem senkt eine 5.25%ige NaOCl- Spüllösung bedeutsam den Elastizitätsmodul des Dentins im Vergleich zu einer physiologischen Kochsalzlösung, während eine 0.5%ige Lösung dies nicht verursacht

16 11 [181]. Wahrscheinlich ist das auf die proteolytische Wirkung von hochkonzentriertem Natriumhypochlorit auf die Kollagenmatrix des Dentins zurückzuführen. NaOCl besitzt eine höhere Aktivität, wenn die Lösung zuvor erwärmt wurde. Sie sollte vor Gebrauch mindestens Zimmertemperatur, besser noch Temperaturen von C aufweisen [31]. Im Wurzelkanal verbliebenes NaOCl übt einen negativen Einfluss auf die Polymerisation adhäsiver Systeme aus, was zu einer verminderten Haftfestigkeit dieser führt [140]. Um dies zu verhindern, wird eine nachfolgende Spülung mit Na-Ascorbat und destilliertem Wasser empfohlen [115, 140]. Na- Ascorbat hat eine reduzierende Wirkung auf NaOCl [140]. In alleiniger Verwendung ist NaOCl nicht in der Lage, die Schmierschicht aufzulösen bzw. zu entfernen [161]. EDTA (Ethylendiamintetraacetat) EDTA gehört zur Gruppe der Chelatoren und ist in der Lage die Schmierschicht effektiv zu beseitigen [86, 239]. Es reagiert mit der anorganischen Komponente des Dentins [86], indem es Kalziumionen aus dem Dentin bindet, somit das Dentin entkalkt und die Schmierschicht auflöst. Bereits einminütiges Spülen mit einer 17%igen Lösung führt zu einer effektiven Entfernung der Schmierschicht [67, 131]. EDTA weist eine zusätzliche Gleitwirkung während der mechanischen Aufbereitung auf. Dadurch wird die Frakturgefahr von Wurzelkanalinstrumenten reduziert. Allerdings ist die Wirkung von EDTA in engen Kanälen aufgrund der großen Molekülgröße reduziert. EDTA besitzt einen antibakteriellen Effekt auf alpha-hämolysierende Streptokokken und Staphylococcus aureus [150]. Als besonders effektiv hat sich eine Konzentration von 15%-17% bei einem ph-wert von 7-8 erwiesen [68]. Durch eine kombinierte Anwendung mit Natriumhypochlorit lässt sich die Schmierschicht auflösende Wirkung steigern [86]. Zitronensäure Zitronensäure, eine schwache organische Säure, wurde früher auf Wurzeloberflächen aufgetragen, die aufgrund parodontaler Erkrankungen oder Instrumentierung verän-

17 12 dert waren, mit dem Ziel, die Zementogenese zu steigern und die Heilung und Regeneration eines normalen parodontalen Attachments nach Lappenoperation zu beschleunigen [88, 95, 191, 223]. Sie gehört zu der Gruppe der Chelatoren; Ähnlich wie EDTA entfernt sie die Schmierschicht [13, 40, 197]. Sie hat eine antibakterielle Wirkung mit geringem irritierendem Einfluss auf das umgebende Gewebe, da sie auf physiologische Weise im Zitratzyklus abgebaut wird [188]. Wichtig scheint der ph-wert zu sein, da sie über ihre Eigenschaft als Säure wirkt. Bei ph von 0,8-1,5 kommt es zu einer besseren Entfernung der Schmierschicht als bei höheren ph-werten [90]. Ein ph-wert von 1,1 zeigte sich am effektivsten in Bezug auf die Demineralisation des Dentins [94]. Niedrige Konzentrationen (5-10%) mit einem niedrigen ph-wert entfernen die Schmierschicht effektiver als höhere Konzentrationen (25-50%) [90]. Auch hier empfiehlt sich zur Auflösung und Entfernung der Schmierschicht eine kombinierte Wechselspülung mit Nartiumhypochlorit zur Steigerung der Auflösungswirkung [124]. Chlorhexidindiglukonat (CHX) Chlorhexidindiglukonat ist ein potentes Antiseptikum, das bei der chemischen Plaquekontrolle in der Mundhöhle Verwendung findet [2]. Zu diesem Zweck werden 0,1% bis 0,2%ige Lösungen empfohlen, während die Konzentration von CHX als Wurzelkanalspülung, die in der Literatur beschrieben wird, bei 2% liegt [236]. Chlorhexidindiglukonat sollte nur als zusätzliche Spülung benutzt werden, da es im Gegensatz zu NaOCl keinen gewebsauflösenden Effekt hat und Endotoxine nicht neutralisieren kann. Es zeigt eine bessere Wirkung auf grampositive Bakterien - die sich vermehrt in Revisionsfällen finden lassen, als auf gramnegative [35, 50, 142]. In Vergleichsstudien wurde gezeigt, dass CHX als alleinige Spüllösung im Hinblick auf sein antimikrobielles Spektrum NaOCl nicht unterlegen war [114, 167]. Weiterhin sollte vermieden werden, CHX und NaOCl in direkten Kontakt zu bringen, da es sonst zur Ausfällung eines rötlich-bräunlichen Niederschlags, dem giftigen und potenziell karzinogenen Parachloranilin kommt [10].

18 13 Wasserstoffperoxid (H 2 O 2 ) Die Spülung mit Wasserstoffperoxid (3% bis 5%ige) wird heute als obsolet betrachtet. Sie besitzt kaum antibakterielle Eigenschaften und auch der Effekt der Gewebsauflösung ist deutlich geringer als bei Natriumhypochlorit [106]. Da bei einer alternierenden Spülung von H 2 O 2 mit NaOCl dessen antimikrobielle und auflösenden Eigenschaften neutralisiert werden, ist diese Kombinationsspülung heutzutage nicht mehr zu empfehlen [10]. MTAD (Handelsname: BioPure) 2003 wurde von Mahmoud Torabinejad eine Spüllösung mit der Bezeichnung MTAD vorgestellt. Sie besteht aus 3% Doxycyclin, 4,25% Zitronensäure und 0,5% Tween 80 (Detergens). Studienergebnisse zeigen, dass MTAD wirkungsvoll die Schmierschicht entfernt und die Struktur der Dentintubuli nur wenig verändert wird, wenn es nach einer abwechselnden Spülung mit NaOCl abschließend verwendet wird [207, 208]. Nach der Anwendung dieser Kombination wurden aber Verfärbungen im Dentin aufgrund von Einlagerungen des Tetracyclins festgestellt. Vermutlich ist dieses Phänomen auf die oxidierende Wirkung von NaOCl zurückzuführen. Durch Anwendung von Ascorbinsäure oder Natriumascorbat, welche in einer Redoxreaktion NaOCl reduzieren, kann dieser Effekt verhindert werden [199]. Abschlussspülung Als Abschlusslösung wird häufig Alkohol (70-96%) verwendet. Durch Verdunstung wird die Trocknung des Wurzelkanals beschleunigt und dem Wurzelkanalfüllmaterial eine erhöhte Haftfestigkeit gewährleistet [47]. Außerdem konnte nach einer abschließender Spülung mit 95%iger Ethanol gezeigt werden, dass die Sealerpenetration in die Dentintubuli gesteigert wurde und weniger Undichtigkeiten am Dentin- Sealer-Interface auftraten [192].

19 Die Wurzelkanalfüllung Das vollständige Abfüllen des Wurzelkanalsystems ist ein wichtiger Faktor für den Erfolg einer Wurzelkanalbehandlung. Um das zu erreichen, muss die Wurzelkanalfüllung die Wurzelkanalwände apikal und lateral verschließen, damit die Passage von Bakterien und Gewebeflüssigkeiten vom Wurzelkanalraum ausgeschlossen wird [164, 201]. Heutzutage gibt es auf dem Markt viele verschiedene Wurzelkanalsealer. Grossman et al. [83] haben die Anforderungen an ein ideales Wurzelfüllmaterial definiert, die aber von keinem der im Handel erhältlichen Sealer erfüllt werden: - ein idealer Sealer muss haften, um eine gute Adhäsion zwischen sich, der Wurzelkanalwand und dem Obturationsmaterial, meistens Guttapercha, zu gewährleisten, wenn appliziert - er muss einen hermetischen Verschluss des Wurzelkanals gewährleisten - er muss radioopak sein - er darf nach der Abbindung nicht schrumpfen - er darf die Zahnhartsubstanz nicht verfärben - er muss bakteriostatisch sein oder zumindest das Bakterienwachstum nicht fördern - er muss langsam abbinden - er muss unlöslich in Gewebeflüssigkeiten sein - er muss gewebsverträglich sein - er muss in üblichen Lösungsmitteln löslich sein; um eine Wurzelfüllungsrevision zu erlauben, müssen Sealer und Kernmaterial leicht entfernbar sein Allgemein gilt es, dass die Verwendung von Guttaperchastiften mit Wurzelkanalsealern eine der verlässlichsten Methoden zur Füllung des Wurzelkanalsystems ist [144]. Die Guttapercha dient als das Kernmaterial, während der Sealer die Aufgabe hat, Unregelmäßigkeiten der Wurzelkanalwand zu erreichen, das Kanalsystem zu versiegeln und Inkongruenzen zwischen Kanalform und Form des Kernmaterials auszufüllen [10, 91, 170].

20 15 In Tabelle 1 sind verschiedene Stifte und Sealer aufgelistet. Sealer 1. Weichbleibende Pasten 2. Zemente - ZNO-Eugenol - Glasionomer - Ca(OH) 2 -haltig - Kunstharz - Silikonbasis - Polyesterbasis 1. Guttapercha 2. Metall - Silberstift - Goldstift - Titanstift Stifte Tabelle 1: Einteilung der Wurzelfüllmaterialien und Wurzelstifte Die Guttaperchstifte bestehen aus Guttapercha mit Zusätzen von Zinkoxid, Wachsen, Kunststoffen und Röntgenkontrastmitteln. Ihr bewährter Einsatz gründet auf der Erfüllung wesentlicher Anforderungen wie Verformbarkeit, Biokompatibilität, Handhabung und Abdichtungsvermögen [10, 170]. Das in den Guttaperchastiften enthaltene Zink verhindert das Wachstum von Mikroorganismen signifikant [7]. Wird ein Wurzelkanal nur mit einem Stift oder nur mit einem Sealer gefüllt, kommt es zu keinem erfolgversprechenden Ergebnis [183]. Sealer auf Zinkoxid-Eugenol-Basis Diese Sealer haben eine lange Geschichte und waren der Standard, mit dem die neueren Wurzelfüllmaterialien verglichen wurden. Die Formel von Grossman, die in 1958 vorgestellt wurde, ist der Industriestandard für die zinkoxid-eugenol-basierten Sealer [82]. Die Pulverkomponenten (Zinkoxid 42%, Stabelit-Harz 27%, Wismut Subcarbonat 15%, Bariumsulfat 15%, Natriumborat 1%) werden mit dem Eugenol gemischt, woraus die Wurzelfüllpaste entsteht. Die Harzkomponente ist beigemengt, um die adhäsive Qualität des Sealers zu erhöhen. Außerdem kann das Harz mit dem Zink zu einer Matrix-stabilisierenden Verbindung reagieren, welche die Löslichkeit des Sealers reduziert [130]. Bariumsulfat

21 16 erhöht die Radioopazität. Das Verhältnis von Wismut Subcarbonat zu Natriumborat reguliert die Arbeits- und Abbindezeit des Sealers. Nach Vermischen der zwei Komponenten Pulver und Flüssigkeit erhärten diese und bilden ein Zinkeugenolat. Eugenol ist kritisch zu bewerten, da es bei Zellkontakt eine zytotoxische und neurotoxische Wirkung zeigt [25]. Alle Zinkoxid-Eugenol-Sealer haben eine genügende Arbeitszeit, werden aber in der Anwesenheit von Körpertemperatur und -feuchtigkeit schneller abbinden als auf der Mischplatte. Kleinere Partikelgröße der Zinkoxidkomponente verlängert die Abbindezeit. Längeres und kräftigeres Anmischen mit dem Spatel verkürzt die Abbindezeit [31, 58, 146]. Weitere Produkte sind Roth s Sealer (501 u. 801), Pulp Canal Sealer, Tubli-Seal u.a. Sealer auf Ca(OH) 2 -Basis Vertreter dieser Gruppe sind zum Beispiel Sealapex (Kerr) und Apexit/Apexit Plus (Ivoclar Vivadent). Aufgrund von Kalziumhydroxidionen wird diesen Sealern eine alkalisierende und somit eine gewisse antibakterielle Wirkung zugeschrieben. Die Biokompatibilität wird zwar als gut eingestuft [74], trotzdem werden die kurzen Verarbeitungszeiten und die Undichtigkeiten, die in verschiedenen Studien festgestellt wurden, als Nachteil gesehen [136, 137, 163]. Die Haftwerte am Dentin müssen als eher gering eingestuft werden. Sealapex (Kerr) erwies sich in einem Haftwert- Vergleich mit AH26 und Sultan (ZOE) als schwächster Sealer. Die Entfernung der Schmierschicht hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Adhäsion [73]. Sealer auf Glasionomerzementbasis Glasionomerzement-basierte (GIZ) Sealer haben das Vorteil, dass sie eine chemische Bindung zum Dentin einhergehen. Dadurch wird das Abdichtungspotential des Sealers sowie die Festigkeit der Wurzel gegen Frakturen gesteigert [69]. Einige Studien haben gezeigt, dass Wurzelkanäle, die mit Guttapercha und Glasionomerzement-Sealer obturiert waren, eine höhere Frakturresistenz hatten, als

22 17 wenn sie mit anderen Sealern abgefüllt wurden [119]. Andere Studien haben aber keine Unterschiede gezeigt [6, 109]. Die GIZ-basierten Sealer haben eine gute Biokompatibilität [242]. Sie sind dickflüssig und haben eine kürzere Arbeitszeit als viele andere Sealer. Aufgrund ihrer Härte und relativer Unlöslichkeit in Guttapercha-Lösungsmitteln kann eine Revision schwieriger werden [141]. Eine Entfernung der Schmierschicht mit Phosphorsäure oder Zitronensäure begünstigt die Haftung von GIZ-Sealern am Kanalwanddentin [203]. Zu dieser Gruppe gehören das Produkt Activ GP Sealer (Brasseler USA) sowie die nicht mehr auf dem Markt verfügbaren Produkte Ketac-Endo (3M/ESPE) und Endion (Voco). Sealer auf Kunstharzbasis Zu den bekanntesten Präparaten auf Kunstharzbasis zählen AH 26 (De Trey/Dentsply) bzw. das Folgeprodukt AH Plus (Dentsply Maillefer) und Diaket (3M/ESPE). Letzteres ist im eigentlichen Sinne eine Weiterentwicklung der Zinkoxid-Eugenol-Zemente, bei dem die Eugenolkomponente durch ein Diketon substituiert wurde. Im Allgemeinen zeigen die Kunstharzsealer ein gutes Abdichtungsvermögen und sind dimensionsstabil [170]. In einigen Studien wurden dem langjährigen Hauptvertreter dieser Gruppe, AH 26, gewebstoxische Wirkungen durch die Freisetzung von Formaldehyd nachgewiesen [105, 118, 120]. Sein Nachfolger, AH Plus, wird vom Hersteller, aufgrund der unterbleibenden Freisetzung von Formaldehyd, als gewebsverträglicher beschrieben. Eine 100%ige Biokompatibilität von AH Plus ist aber nicht gewährleistet [104, 105]. 4.3 Frakturgefahr nach Wurzelkanalbehandlung Vertikale Wurzelfrakturen kommen bei Zähnen während oder nach einer Wurzelkanalbehandlung vor. Diese Frakturen zählen zu den schwersten Komplikationen der endodontischen Therapie und führen oft zu einer Zahnextraktion, da die Prognose

23 18 einer vertikalen Wurzelfraktur eines wurzelbehandelten Zahnes sehr schlecht ist [133]. Die ätiologischen Faktoren einer vertikalen Wurzelfraktur, die in der Literatur zitiert werden, sind die Kondensation von Guttapercha [76, 101, 159, 200, 230], das Einsetzen intraradikulärer Stifte [147, 182], Trauma [135] und traumatische Okklusion [11, 231]. Es gilt allgemein, dass die Stärke eines endodontisch behandelten Zahnes direkt mit dem Ausmaß verbliebener gesunder Zahnhartsubstanz in Zusammenhang steht [1, 84, 158, 187, 209]. Einige Behandlungsprozeduren, wie zum Beispiel Kariesexkavation, Trepanation, Instrumentierung des Wurzelkanals, Spülung des Wurzelkanals mit Natriumhypochlorit [181] und langzeitige medikamentöse Einlagen mit Kalziumhydroxid [4], führen zu einem Zahnhartsubstanzverlust oder können das Dentin schwächen. Weitere Maßnahmen wie Revisionen, Stiftbettpräparationen oder Wurzelspitzenresektionen schwächen den Zahn zusätzlich [46]. Die Annahme, ein endodontisch behandelter Zahn verspröde durch Austrocknung bzw. verändere im Vergleich zum vitalen Zahn seine physikalischen und mechanischen Eigenschaften auf signifikante Weise, kann nach heutigem Kenntnisstand nicht mehr aufrecht erhalten werden [103, 148, 166, 177] und kann nicht mehr zu den ätiologischen Faktoren gezählt werden. Jedoch hat das Alter des Dentins eine Relevanz bezüglich der physikalischen Eigenschaften [205] Stabilisierung von geschwächter Zahnhartsubstanz Das Auftreten von vertikalen Wurzelfrakturen in endodontisch behandelten Zähnen ist ein Problem, dem dringend vorgebeugt werden muss, da die Prognose von vertikal frakturierten Zähnen sehr schlecht ist. Zumeist ist die Extraktion die einzige Therapiemöglichkeit. Deshalb wurden effektive restaurative Maßnahmen gesucht, die wurzelbehandelte Zähne stärken. Morgano [138] und Sorensen [184] haben festgestellt, dass die Restauration von endodontisch behandelten Zähnen mit herkömmlichen Methoden, wie zum Beispiel dem Einsetzen eines Metallstiftes mit einem nichtadhäsiven Zement, nicht in eine Stärkung der verbliebenen Zahnsubstanz, sondern nur in einer Erhöhung der Retentionskraft der koronalen Restauration resultierte. Auf

24 19 der anderen Seite haben mehrere Studien über positive Effekte adhäsiver Materialien hinsichtlich der Erhöhung der Frakturresistenz von wurzelbehandelten Zähnen berichtet [8, 134, 213]. Deshalb könnte das Anwenden neuer adhäsiver Techniken und Materialien bedeutendes Potential in der Verstärkung der Frakturresistenz von endodontisch behandelten Zähnen besitzen und so vertikalen Wurzelfrakturen vorbeugen. Im Folgenden werden unterschiedliche Möglichkeiten der Stabilisierung eines wurzelkanalbehandelten Zahnes erläutert. Adhäsive Stabilisierung Der Einsatz adhäsiver Befestigungsmethoden und -materialien mit dentinähnlichem E-Modul kann als Meilenstein für die restaurative Zahnheilkunde angesehen werden. Die Grundlagen der Adhäsivtechnologie legte Buonocore bereits 1955 mit der Einführung der Schmelz-Ätz-Technik [26]. Heutzutage wird durch Ätzung des Schmelzes mit einer 30 bis 40%igen Orthophosphorsäure für Sekunden eine Oberflächenmorphologie geschaffen, die eine gute Voraussetzung für die Haftung von Kunststoff schafft. Ungefüllte Kunstharze wie TEGDMA (Triethylen-Glycol- Dimethacrylat) oder Bis-GMA (Bisphenol-A-Glycidyl- Methacrylat) können in das Relief einfließen und bilden nach Photopolymerisation Zapfen, sogenannte tags, die einen Verbund zwischen Schmelz und Kunststoff erzielen [98]. Dieser Verbund mit Haftwerten zwischen 16 und 24 MPa ist stark genug, um der Polymerisationsschrumpfung entgegenzuwirken [21, 53, 59, 194]. Die zusätzliche Nutzung des Dentins als Retentionsfläche für die Verankerung einer Kompositfüllung ist erstrebenswert und bildet heute einen wesentlichen Bestandteil einer korrekt durchgeführten adhäsiven Füllungstherapie. Dentin zeigt im Vergleich zum Schmelz einen hohen organischen Anteil, besitzt eine andere Mikrostruktur und weist intrinsische Feuchtigkeit auf [47, 62, 64]. Daher war es notwendig, spezielle Haftvermittler (Dentinadhäsive) zu entwickeln, die einen adhäsiven Verbund zum hydrophoben Komposit eingehen. Dentinadhäsive oder Dentin-Bonding-Agents (DBAs) sind chemische Lösungen mit bestimmten Eigenschaften, die die Haftung zwischen Dentin und Füllungswerkstoff vermitteln sollen [97]. Eine Einteilung kann anhand von Ge-

25 20 nerationen [97] oder besser der Anwendungsweise bzw. Anzahl klinischer Arbeitsschritte [60] erfolgen: 1. Vier-Schritt-Selective-Etching: Phosphorsäure Primer 1 Primer 2 Bonding Agent nur Schmelz Schmelz/Dentin Schmelz/Dentin Schmelz/Dentin Beispiel: Syntac (Etchant, Primer, Adhesive (2. Primer), Heliobond) 2. Drei-Schritt-Selective-Etching: Phosphorsäure Primer 1 Primer 2 Bonding agent nur Schmelz Mischen und applizieren: Schmelz/Dentin Schmelz/Dentin Beispiel: A.R.T. Bond (Etchant, Primer A+B, Bond) 3. Vier-Schritt-Total-Etching: Phosphorsäure Primer 1 Primer 2 Bonding agent Schmelz/Dentin Schmelz/Dentin Schmelz/Dentin Schmelz/Dentin Beispiel: Syntac (Etchant, Primer, Adhesive (2. Primer), Heliobond) 4. Drei-Schritt-Total-Etching: Phosphorsäure Primer 1 Primer 2 Bonding agent Schmelz/Dentin Mischen und applizieren: Schmelz/Dentin Schmelz/Dentin Beispiel: A.R.T. Bond (Etchant, Primer A+B, Bond) Phosphorsäure Primer Bonding agent Schmelz/Dentin Schmelz/Dentin Schmelz/Dentin Beispiel: Adper Scotchbond Multi-Purpose, All-Bond 2, Gluma Solid Bond, OptiBond FL

26 21 5. Zwei-Schritt-Total-Etching: Phosphorsäure Schmelz/Dentin Primer + Bond Schmelz/Dentin Beispiel: Prime&Bond NT, Adper Scotchbond 1, Gluma Comfort Bond, One-Step, Solobond M, Admira Bond, One Coat Bond 6. Zwei-Schritt-Self-Etching: Phosphorsäure Primer Bonding agent Schmelz/Dentin Schmelz/Dentin Beispiel: Hydrophobes Bond: AdheSE, Clearfil SE Bond, Clearfil Protect Bond, Resulcin Aquaprime + Monobond, One Coat SE Bond. Hydrophiles Bond: OptiBond Solo Plus SE, NRC+Prime&Bond NT 7. Ein-Schritt-Self-Etching (Mischpräparate): Phosphorsäure Etchant + Primer + Bond Schmelz/Dentin Beispiel: Adper Prompt, Xeno III, Etch&Prime 3.0, One Up Bond F 8. Ein-Schritt-Self-Etching (Einflaschenpräparate): Phosphorsäure Etchant + Primer + Bond Schmelz/Dentin Beispiel: ibond, Brush&Bond, G-Bond, Clearfil S3 Bond Der Dentinhaftung liegt die Wirkungsweise dreier chemischer Agenzien zu Grunde: 1. Eine Säure soll die Schmierschicht an- oder auflösen und darunter liegendes Dentin unter Freilegung seiner organischen Bestandteile oberflächlich demineralisieren.

27 22 2. Durch den Primer wird das exponierte (demaskierte) Geflecht aus kollagenen Fasern fixiert und mittels amphiphiler Moleküle für den Verbund zum hydrophoben 3. Adhäsiv oder bonding agent - einem ungefüllten Acrylat - vorbereitet [98], der nach Infiltration des Geflechts die chemische Bindung zum Füllmaterial sichern soll. Diese Zone aus kunststoffinfiltriertem Kollagen wird als Hybridschicht bezeichnet; enthält sie anorganische Bestandteile spricht man vom Hybridkomplex [98]. Mit den Möglichkeiten der Adhäsivtechnik stehen heute für zahlreiche klinische Situationen Aufbaumöglichkeiten zur Verfügung, durch die gänzlich auf den Einsatz von konventionellen Wurzelstiftsystemen verzichtet werden kann und die aufgrund der geringeren Invasivität zu bevorzugen sind. Abschließend muss festgehalten werden, dass trotz vieler Systeme auf dem Markt die Schmelzätzung mit Phosphorsäure, sowie die Dentinkonditionierung mittels Multi-Step-Systemen in der Effektivität modernen All-in-one-Bondings überlegen sind [60, 61, 62, 63, 65]. Intraradikuläre Stifte Für die Rekonstruktion endodontisch behandelter Zähne stehen viele Möglichkeiten zur Verfügung, aber die klinische Entscheidung ist schwierig, wenn die Zähne geschwächt sind und die Wurzelkanäle vorgeschädigt. Diese Situation kommt vor bei überpräparierten Zähnen für vorherige stiftverankerten Restaurationen, bei inadäquat entfernten Stiften, bei Karies, Frakturen oder interner Resorption. Einige Kliniker glauben, dass die Platzierung eines intraradikulären Stiftes den Wurzelkanal stabilisiert. Studien weisen aber darauf hin, dass die Stifte den Zahn nicht stärken, sondern die Präparation des Stiftbettes und das Einsetzen des Stiftes die Wurzel schwächen und damit zu einer Wurzelfraktur führen können [85, 96, 138, 211]. Weiter behaupten diese Studien, dass ein Stift nur dann verwendet werden soll, wenn keine genügende Zahnhartsubstanz da ist, um die endgültige Restauration aufzunehmen. Mit anderen Worten, die Hauptfunktion des intraradikulären Stiftes ist die Retention des Aufbaus, damit die koronale Restauration adäquat abgestützt ist.

28 23 Viele unterschiedliche Wurzelkanalstiftsysteme stehen dem Behandler zur Verfügung. Stiftaufbauten können grundsätzlich individuell, halbkonfektioniert und vollkonfektioniert angefertigt werden und nach unterschiedlichen Formen und Materialien eingeteilt werden [193]: Stiftformen zylindrisch konisch zylindrisch-konisch Schraubensysteme Stiftmaterialien Metall- und Edelmetalllegierungen Titanlegierungen Zirkonoxidkeramikstifte Glasfaserstifte Tabelle 2: Stiftformen und Stiftmaterialien Individuelle Stiftaufbauten Individuell hergestellte Aufbauten können direkt oder indirekt modelliert werden [193]. Im Rahmen der direkten Methode wird der Stiftkernaufbau direkt im Mund des Patienten modelliert, um später im zahntechnischen Labor gegossen zu werden. Bei der indirekten Methode werden das Kanallumen und die Präparation des Zahnes abgeformt und dann im Labor über ein Sägeschnittmodell der Stiftkernaufbau hergestellt. Beide Techniken führen zur Entstehung eines individuell gegossenen Stiftaufbaus mit genauer Passung zwischen Stiftoberfläche und Kanalwand [145], bei dem der Stift und der Aufbau aus demselben Material, zumeist einer hochgoldhaltigen Legierung, bestehen. Eine retrospektive 6-Jahres-Studie [18] zeigte eine Erfolgsquote von 90,6% bei der Anwendung von gegossenen Stiftkernaufbauten aus Gold. Goldhaltige Legierungen sind inerte Materialien, die einen Elastizitätsmodul und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, die denen vom Zahnschmelz ähnlich sind. Sie verfügen über eine gute Druckfestigkeit und können normale okklusale Belastungen aushalten.

29 24 Halbkonfektionierte Stiftaufbauten Diese Stiftsysteme bestehen aus genormten Wurzelkanalstiften, die heute von der Dentalindustrie aus Metall, Keramik und karbonfaserverstärktem Komposit hergestellt werden. Der Stumpfaufbau kann an den halbkonfektionierten Stift aus Metall angegossen oder aus plastischem Material, z.b. Komposit angeklebt werden. Die materialkundlichen Eigenschaften dieser Stiftart sind durch deren Kaltverformungsverfahren gegenüber den individuell gegossenen Stiftaufbauten vom Vorteil [225]. Auch bei diesen Stiftaufbauten wird zwischen der direkten und der indirekten Stumpfaufbaumethode unterschieden. Vollkonfektionierte Stiftaufbauten Es handelt sich dabei um Stiftaufbausysteme, die über genormte Wurzelkanalstifte und ebenfalls genormte, vorgefertigte Stumpfaufbauten verfügen. Als Nachteil dieser Systeme kann das zeitaufwendige Zurechtschleifen des Stumpfaufbaus angesehen werden. Glasfaserverstärkte Stifte In den letzten Jahren beschäftigten sich zahlreiche Studien mit der Beurteilung von glasfaserverstärkten Stiften, die eine gute Alternative zu den metallischen Stiften darstellen [54, 176]. Das Potential von faserverstärkten Stiften, die Inzidenz von nicht reparierbaren Wurzelfrakturen im Vergleich zu konventionellen Stiftaufbauten zu reduzieren, wurde in einigen In-vitro-Studien hervorgehoben [3, 57, 176]. Eine Erklärung für den stabilisierenden Effekt könnte in ihrem Elastizitätsmodul liegen, der nahe dem des Dentins liegt [22, 27, 216]. Adhäsiv im Wurzelkanal eingesetzt, passen sich diese Stifte der physiologischen Verformung des Zahnes unter Belastung an und würden so die Gefahr einer Wurzelfraktur deutlich reduzieren [10]. Ferner zeigen faserverstärkte Stifte ein vorteilhafteres Bruchverhalten. Bei Überlastung verliert der Stift lediglich die Integrität seiner Kunststoffmatrix zwischen den Fasern, wodurch die Fasern nicht abbrechen, sondern aneinander vorbeigleiten. So ist dieser Stift hochflexibel und bewahrt die Wurzel vor hohen Spannungsspitzen und Frakturen [22, 55, 127].

30 25 Befestigungsmaterial Die Retention eines Wurzelstiftes hat eine große Bedeutung für die Lebensdauer von den Restaurationen. Daher sollte der Zement mit den höchsten In-vitro-Haftwerten zur Befestigung von Stiften verwendet werden [29]. So wurde von Hagge et al. [87] in einer Studie gezeigt, dass Kompositzemente gegenüber Phosphat- und Glasionomerzementen eine bis zu 200% höhere Haftkraft an Schmelz und Dentin aufweisen. Bei zu geringer Haftkraft besteht die Gefahr, dass der Stift seine Passung verliert und sich bei Kaubelastung in Bewegung setzt. Dadurch kommt es nicht nur zu einem Verlust des Zahnersatzes, sondern es besteht auch die Gefahr für eine bakterielle Reinfektion des Wurzelkanals [87]. Postendodontische Versorgung Wie schon in diesem Kapitel erwähnt wurde, haben endodontisch behandelte Zähne eingeschränkte physikalische und mechanische Eigenschaften. Daraus folgt, dass eine adäquate frakturprophylaktische Restauration die endodontische Therapie abschließen muss. Die teilweise oder vollständige Umfassung geschwächter koronaler Zahnhartsubstanz durch Kronen, Teilkronen oder Onlays bewirkt eine günstige Spannungsverteilung und hat sich als sehr effektiv bezüglich langzeitiger Stabilisierung erwiesen [122, 165, 166]. Nicht immer heißt es aber, dass endodontisch behandelte, überkronte Zähne nicht frakturieren. Oft kommt es zu Frakturen auch bei diesen Zähnen [44, 75, 123]. Eine Studie von Eckerbom et al. [44] in der schwedischen Bevölkerung zeigte, dass wurzelbehandelte Zähne, die mit Kronenrestaurationen versorgt waren, dieselbe Verlustquote wie nicht überkronte Zähne hatten. Fassreifen-Gestaltung Trotz allen Bemühungen, wurzelbehandelte Zähne mit intraradikulären Stiftkernaufbauten zu festigen, kommt es immer wieder zu Zahnfrakturen [84]. Das Vorhandensein von 2 mm koronaler Zahnhartsubstanz zwischen der Präparationsgrenze und dem Kernaufbau, kann die Frakturresistenz steigern [241]. Es scheint, dass die Ausdehnung der koronalen Struktur den größten Einfluss auf die Resistenz und Retention der Krone hat [108, 184].

31 26 Einige Autoren [185, 210, 219] behaupten, dass ein Zahn mindestens 2 mm koronale Substanz über der Schmelz-Zement-Grenze haben muss, um eine adäquate Festigkeit des Zahnes zu garantieren. Diese 2 mm Zahnhartsubstanz zusammen mit der Krone bieten einen Fassreifen-Effekt ( ferrule effect ) an, der die Wurzel und den Stift vor einer Fraktur schützt [12, 70, 157, 186]. Isidor et al. [108] zeigten in einer In-vitro-Studie, dass der Widerstand gegenüber der Fraktur am größten ist für die Gruppe, die eine Kombination aus den längsten Stiften (10 mm) und längsten zervikalen Dentinkragen (2,5 mm) besaßen. Barkhordar et al. [12] und Hemmings et al. [93] berichteten über einen verbesserten Widerstand gegenüber einer Fraktur, wenn ein ringförmig umgebender Hals oder Dentinkragen vorhanden ist und ein Stift verwendet wird. Sealer Es besteht immer noch Uneinigkeit darüber, ob ein Sealer die Frakturresistenz von Wurzeln endodontsisch behandelter Zähne erhöht. Lertchirakarn et al. kamen zu dem Ergebnis, dass gebräuchliche Sealer wie AH Plus, Tubli-Seal oder Ketac-Endo in Verbindung mit Guttapercha und Lateralkondensation eine stabilisierende Wirkung auf die Wurzel ausüben [119]. Laut anderen Studien bewirken die Sealer Ketac- Endo, Roth s Sealer oder AH Plus keine Erhöhung der Frakurresistenz [6, 237].

32 27 5 Fragestellung Der Erfolg einer Wurzelkanalbehandlung hängt neben einer suffizienten Aufbereitung sowie der Entfernung von vitalem oder nekrotischem Pulpagewebe vor allem von der Desinfektion des Wurzelkanalsystems, von der Dichtigkeit der Wurzelfüllung sowie der Qualität der koronalen Restauration ab. Je größer das Volumen der eingesetzten Spülflüssigkeit ist, desto effektiver sind Debridement und Keimreduktion [240]. Die Literaturangaben bezüglich der Eindringtiefe einer Spüllösung sind uneinheitlich, wobei das Ziel jeder Wurzelkanalspülung prinzipiell eine maximale zirkuläre und apikale Penetrationstiefe sein sollte [240]. Die Wurzelkanalspülung führt je nach verwendeter Spüllösung zu einer Veränderung von Struktur und Härte des Wurzelkanaldentins [125, 197, 217] und ist daher als Einflussfaktor für den Haftverbund zu sehen. Da einer Wurzelkanalfüllung grundsätzlich zur Reinigung und Desinfektion des Kanals eine adäquate Spülung des Wurzelkanalsystems vorausgeht, ist es nicht unerheblich zu wissen, welcher Sealer mit welcher Spülflüssigkeit am besten kompatibel ist und verschiedene Spülprotokolle möglicherweise zu Unterschieden hinsichtlich der Verbundfestigkeit des Sealers zum Wurzeldentin führen können. In dieser Studie wurde die Verbundfestigkeit eines Sealers auf Zinkoxid-Eugenol- Basis (Pulp Canal Sealer) und eines auf Calciumsalicylat basierenden Sealers (Apexit Plus) zum Wurzelkanaldentin unter dem Einfluss von 4 verschiedenen Spülprotokollen im Pull-out-Testverfahren untersucht.

33 28 6 Material und Methode 6.1 Untersuchte Materialien In dieser Studie wurden 80 einkanalige Wurzeln extrahierter humaner Zähne ohne endodontische Vorbehandlung oder Wurzelkaries randomisiert auf 8 Gruppen (n=10) verteilt. Nach Abtrennen der Krone in Höhe des Pulpakammerbodens wurde jeder Kanal bei einer Arbeitslänge von 8 mm mittels FlexMaster -Instrumenten maschinell bis.02/#60 aufbereitet. Anschließend wurden die Wurzeln in selbsthärtenden Methacrylat (Technovit, Heraeus Kulzer, Wehrheim/Ts., Deutschland) eingebettet. Die 80 Proben wurden in 2 Versuchsreihen mit je 4 Untergruppen mit verschiedenen Spülprotokollen (A-D) unterteilt: A: NaOCl, B: NaOCl und Zitronensäure, C: NaOCl, Zitronensäure und Ethanol, D: NaOCl, Zitronensäure, Natriumascorbat und destilliertes Wasser. Nach Trocknung des Kanals wurden die Sealer Apexit Plus und Pulp Canal Sealer mit nachfolgendem Einsetzen eines Stahl-Spreaders in den Kanal gebracht. Gruppeneinteilung Produkt Gruppe Spülprotokoll Apexit Plus 1A NaOCl 1B NaOCl + Zitronensäure 1C NaOCl + Zitronensäure + Ethanol 1D NaOCl + Zitronensäure + Natriumascorbat + Aqua dest. Tabelle 3: Versuchsreihe 1 Spülprotokolle Apexit Plus